Устройство для определения объема доступной пористости твердых тел

 

.Изобретение относится к области горного дела и позволяет повысить точность измерений и снизить их трудоемкость . Для этого образец 3 размещают в мерном сосуде. 1 с иммерсионной жидкостью 2. С сосудом 1 через краны 13, 16 и 17 магистралями соединены дополнительный сосуд 12 для рабочего тела, напорньй узел 15 и вакуумный насос 18. Через кран 14 сосо Фиг. 1

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) Ф G 01 N 15/08; E 21 С 39/00 щ(Т Рэ Ч я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2Р

Фиг,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3880716/22-03 (22) 05.04.85 (46) 23.03.87. Бюл. 11 11 (72) Е.Г. Трофимова, С.А. Сурков и В.А. Черных (53) 622.35(088.8) (56) Гудок Н.С. Изучение физических свойств пористых сред. — М.: Недра, 1970, с. 19-20.

Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. — М.: Химия, 1974, с. 86..Я0 12 8614 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОБЪЕМА ДОСТУПНОЙ ПОРИСТОСТИ ТВЕРДЫХ

ТЕЛ (57).Изобретение относится к области горного дела и позволяет повысить точность измерений и снизить их трудоемкость. Для этого образец 3 размещают в мерном сосуде .1 с иммерсионной жидкостью 2. С сосудом 1 через краны 13, 16 и 17 магистралями соединены дополнительный сосуд 12 для рабочего тела, напорный узел 15 и вакуумный насос 18. Через кран 14 со1298614 суд 12 соединяется с узлами 15, На сосуде 1 с воэможностью перемещения вдоль него установлен электромагнит

?9 блока контроля объема жидкости.

Блок включает также плоский поплавок 8 из магнитного материала с зеркальными плоскостями 9. Симметрично относительно поплавка размещены две пары осветителей 1О и фотоприемников

11, включенных в соседние плечи мостовой регистрирующей схемы. К магистрали 5 сосуда 1 подключен манометр

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для определения объема доступной порис— тости образцов горных пород, формо— ваных сыпучих материалов и порошков.

Цель изобретения — повышение точ— ности и снижение трудоемкости измерений.

На фиг. 1 показана схема устройства для определения объема доступной пористости; на фиг. 2 — схема хода световых лучей при перемещении поплавка вместе с уровнем измерительной жидкости.

Устройство для определения объема доступной пористости содержит мерный сосуд 1 с иммерсионной жидкостью 2 для размещения образца 3. Мерный сосуд 1 перекрыт вакуумным уплотнением

4, через которое подходит магистраль

5. Устройство также содержит U-образный манометр 6 с блоком 7 контроля разницы уровней на этом U — образном манометре и блок контроля объема жидкости, содержащий плоский поплавок 8 из магнитного материала с зеркальными плоскостями 9, предназначенный для помещения.на поверхности иммерсионной жидкости 2 ° В указанном блоке имеются по крайней мере две пары осветителей 10 и фотоприемников 11.

В устройстве имеется по крайней мере один дополнительный сосуд 12 для рабочего тела(могут быть и другие сосуды для различных рабочих тел), соединенный кранами 13 и 14 соответственно с мерным сосудом 1 и напорным узлом

15, в качестве которого могут быть использованы напорная магистраль от

6. Постепенно открывая кран 17 производят откачку всего воздуха или другого рабочего тела из пор сбраэца

3. При достижении давлением над жидкостью 2 атмосферного снимают первый отсчет. Второй отсчет делают после полного открытия крана 17. По разнице этих отсчетов и с учетом известного диаметра сосуда 1, плотности жидкости 2 и высоты ее столба вычисляют объем доступной пористости.

2 ил. компрессора, насос„баллон с газом, присоединенный через дроссель, или вертикальный цилиндр с поршнем. Напорный узел 15 через кран 16 соединен с

5 магистралью 5, к которой также через кран 17 присоединен вакуумный насос 18.

Фотоприемники 11 включены в соседние плечи мостовой схемы, в которую

1О также входят резисторы 19 (для температурной компенсации в качестве этих резисторов могут быть использованы находящиеся там же, но затемненные фотоприемники одинакового типа

1э с основными фотоприемниками 11).

Мостовая схема иэ фотоприемников 11 и резисторов 19 питается от источника 20, а на ее выход подключен самописец 2 1. Для слива иммерсионной

20 жидкости или рабочего тела предусмотрен патрубок 22 с краном 23, ерез который патрубок 22 соединяется со сливным сосудом (не показан), герметичным или аткачным. Входной луч 24

25 от осветителя отражается от плоскости 25 в исходном положении, пспадая в точку 26 на фотоприемнике 11, и от плоскости 27 после откачки, например, воздуха или иного рабочего те3О ла, попадая в точку 28, что приводит к изменению сигнала с фотоприемника.

На сосуде 1 размещен электромагнит 29.

Устройство для определения объема .доступной пористости работает следую35 щим образом.

Образец 3 помещают в сухой (беэ жидкости 2) сосуд 1, подают рабочее тело от напорного узла 15, открывая кран 16, после чего открывают снача3 1298б ла кран 13, а затем 14, после чего происходит заполнение мерного сосуда нммерсионной жидкостью 2 или рабочим телом (в этом случае иммерсионная жидкость находится в другом дополни5 тельном сосуде 12) . После уравнивания давлений краны 13, 14 и 16 перекрывают, включают вакуумный насос 18 и выключают питание электромагнита

29, который отпускает притягивающийся к нему выполненный из магнитного материала поплавок 8. Последний всплывает, занимая свое место на поверхности иммерсионной жидкости. Затем начинают постепенно открывать кран 17, и когда давление над жидкостью достигает атмосферного (для автоматизации процесса фиксации этого момента на манометре б устанавливают датчик, например, электрокон- 2р тактный — не показан, — дающий сигнал на вход самописца 21), снимают первый отсчет на самописце 21 и продолжают открывать кран 17 до полного его открытия и откачки всего воздуха 25 или другого рабочего тела из пор образца, после чего снимают второй отсчет, по разнице которых с учетом ранее проведенной градуировки, например, с помощью индуктивного или ино- 3р го датчика на малые перемещения и с учетом известных диаметра мерного сосуда 1, плотности иммерсионной жидкости и высоты ее столба вычисляют искомый объем доступной пористос- З5 ти. Анблогично проводят определение

s случае использования других рабочих тел.

Повышение точности и снижение трудоемкости измерений достигается щ за счет наличия в устройстве дополнительного герметичного сосуда для рабочего тела, благодаря которому исключается возможность попадания неучтенных объемов воздуха из атмо- 45 сферы, а все измерения проводятся при неизменном положении мерного

14 .1 сосуда и образца, только за счет открывания и закрывания соответствующих кранов, что особенно существенно при работе (малопрочными образцами. Кроме того, предлагаемая схема измерения уровня обладает преимуществом перед известными оптическими уровнемерами, так как в ней реализуется дифференциальный принцип измерения, но с тем отличием, что нижний фотодатчик получает сфокусированный сосудом с иммерсионной жидкостью луч, что значительно повышает чувствительность.,и снижает температурную погрешность измерений (из-за малых деформаций нижнего зеркала от нагрева лучом осветителя, так как оно погружено в иммерсионную жидкость) .

Формула изобретения

Устройство для определения объема доступной пористости твердых тел, содержащее мерный сосуд с иммерсионной жидкостью для размещения образца, блок контроля объема жидкости, манометр и напорный узел, через краны соединенный магистралью с мерным сосудом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности н снижения трудоемкости измерений, оно снабжено дополнительным сосудом для рабочего тела и вакуумным насосом, соединенными магистралями через краны с мерным сосудом, при этом блок контроля объема жидкости выполнен в виде плоского поплавка из магнитного материала с зеркальными плоскостями, электромагнита, установленного на мерном. сосуде с возможностью перемещения вдоль него, двух пар осветителей и фотоприемников, размещенных симметрично относительно поплавка, и мостовой регистрирующей схемы, причем фотоприемники включены в соседние плечи мостовой регистрирующей схемы.

1298614

Составитель С.Потапов

Текред М.Моргентал

Редактор И.Горная

Корректор M.Самборская

- аказ 880/44

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4